小提琴定型到現(xiàn)今的模樣大約經(jīng)過五百多年了。其中四根弦的弦軸，是小提琴上非常重要的零件。所有習琴者和演奏者都要經(jīng)常與它們打交道。我們知道弦的振動頻率是與弦的長度、密度和張力有關，對于小提琴上的空弦來說，弦的密度和長度是已經(jīng)確定了的，所以唯一可以調節(jié)弦的振動頻率的辦法就是變化弦的張力。而弦軸的作用就是來調節(jié)弦的張力的。

弦軸怎樣變化弦的張力呢？弦的一端固定在系弦板上，另一端由弦軸上的一個孔開始纏繞在弦軸上，旋轉弦軸就會使弦伸長或縮短，從而改變弦的張力。為了使弦上的張力不至松弛，在調整好弦的張力后就需要將弦軸固定不使它再旋轉，為此，將弦軸制作得有一個小的錐度，這個錐度與弦槽上的孔洞是配合的，把弦軸向孔洞推進，弦軸就會緊固在孔洞中，這時弦軸就依靠緊固在孔洞中的摩擦力得到固定。說到這里，可以體味到，弦軸的設計是既簡單又巧妙的。事實上也是，這種設計使用了幾百年，人們并沒有發(fā)現(xiàn)有什么不方便的地方。
早期的琴弦是用羊腸制作的，到19世紀末金屬拉絲的技術進步，于是人們開始用金屬絲的琴弦。這種金屬絲的琴弦有耐用、音色好、便宜、不受濕度和溫度的影響等的優(yōu)點。不過新的琴弦，卻給玩小提琴的人帶來新的煩惱。這就是，調音增加了困難。
原來，金屬絲弦比起羊腸弦，在相同的張力下更不容易伸長，就是說在大致達到弦所擔負的張力的條件下，羊腸弦再拉長一個毫米，會聽到弦的頻率變化，而現(xiàn)在金屬絲弦只拉長十分之一毫米人們就能夠感覺到弦的頻率變化。用力學的術語來說，就是金屬絲弦的拉伸剛度要比羊腸弦的拉升剛度大許多倍。弦軸的直徑一般是6mm左右，于是在調音時，稍微旋動一個角度，弦的伸縮就會以毫米計，這對于羊腸弦來說不是問題，而對于金屬弦來說就難了。來回旋轉許多次也不容易找到合適頻率的張力，增加了調音的難度。同一現(xiàn)象，對中國傳統(tǒng)樂器也發(fā)生，早先二胡的弦是用生絲做成，后來換成金屬絲弦，調音就不方便了。因為金屬絲的拉伸剛度比生絲的拉伸剛度也要大許多倍，于是在二胡的弦軸上就增加了蝸輪，方便多了。
要解決這個困難，有兩個辦法，一個是就像二胡那樣把弦軸換掉，換為如后來吉他上也普遍用的蝸輪系統(tǒng)，使系弦的軸的旋轉變慢。不過人們并不接受這種方案，因為它會打破傳統(tǒng)形成的小提琴外形的美感。于是就發(fā)明了微調機構加在弦上。使用時把它們加在系弦板與琴馬之間，調音時擰動頂端的螺絲，就會使弦的張力產(chǎn)生微小的變化，從而達到調音的目的。

增加了微調機構后，調音是方便了，但卻帶來一個新的問題。這就是，由于微調機構都是金屬制作的，金屬的比重又比較大，增加的微調機構就在很大程度上增加了琴馬附近的質量，這無異于在琴馬上直接增加一個重塊，這就是提琴上弱音器的效果，結果琴的音量減小了音質也大不如前。何況小提琴上憑空添加許多微調機構也并不美觀。
德國人發(fā)明了一種既能保持小提琴弦軸外觀，又能夠使調音十分方便的弦軸。它是以一套比較復雜的機械傳動系統(tǒng)來實現(xiàn)的，在弦軸柄內安置一套差動齒輪使減慢后的旋轉傳到弦軸中部的系弦段。依靠這種差動齒輪，可以使傳速比達到1:8，即弦軸柄旋轉8圈，系弦段才旋轉一圈，這足夠達到微調的目的。調音時，只有弦軸柄和中間系弦的部分轉動，插在弦槽孔洞中的兩段都無需轉動，所以不會有調音時擰不動或跑弦的煩惱，不過由于這套設備加工復雜，價格昂貴，業(yè)余的愛好者用起來有點奢侈。
下面介紹一種比較方便的弦軸改進。基本思想是，想辦法把弦軸上系弦段變細。細了，弦軸旋轉同一角度，弦被卷起或放開的長度就會減小。原來系弦段的直徑是6mm，如果把它變?yōu)?mm，則原來旋轉同一角度，弦被卷起或放開的長度會縮短為原來的三分之一。這對于實際應用是一個很明顯的改進。不過，由于原來弦軸是木質的，木質弦軸直接把直徑減小，木質的強度不夠，所以需要用別的材質來更換弦軸的系弦段。
具體的做法如圖9，將弦軸的處于弦槽內的那一段鋸掉，找一段長度約為100px的金屬桿，可以是銅的，也可以是鋁或不銹鋼的，粗細約為2-3mm。然后在弦軸所剩的兩端都沿軸線打同一粗細的孔。為了系弦在金屬桿的適當部位打一個約o.6-1mm的孔。粘接處可以用哥倆好膠或502膠（如金屬桿為銅質則一定要用502，因為哥倆好不適宜粘銅）。好了，把做好的弦軸裝在弦槽相應的孔洞中，就可以像平常一樣裝弦。這時你會感覺到調音比原來容易多了。
以上方案是比較簡單，便于自己動手制作。小編是在這樣做了并且覺得有實效之后才寫這篇小文的。在制作中比較困難的一個環(huán)節(jié)是在金屬桿上打孔，這需要有耐心，過急會把細鉆頭弄斷。小編就斷過一次鉆頭才打通四個金屬桿上的孔。
最后按照這個方案還有一個額外的好處，這就是由于系弦處細了，弦的張力對弦軸產(chǎn)生的作用力矩也隨半徑減小相應地減小了。于是為了固定弦軸的摩擦力也可以減小了。弦軸就不需要插入孔洞插得過緊，調音就不會有擰不動的困惑，弦軸也不會有容易松動跑弦的問題了。
小小的弦軸，可以與精密機械相關聯(lián)，也可以自己動手改進。不管怎樣，都要對它在力學上的作用吃透，即使早先人們?yōu)榱讼逸S旋轉和固定自如，一直為演奏者使用的弦軸蠟，也是利用這種蠟能夠調整弦軸的摩擦力性能，用它涂抹后，使弦軸不至于過緊擰不動，又不至于松動跑弦。